JP6090668B2 - 粉体補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる粉体補給装置、及び、その粉体補給装置を用いた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置では、像担持体である感光体上に形成された潜像を、少なくとも粉体であるトナーを含む現像剤で現像装置により可視像化することが行われるが、潜像を現像することによりトナーが消費されるので、現像装置内にトナー補給を行う必要がある。そのため、画像形成装置に設けられたトナー補給装置によって、トナーを収納するトナーボトルから現像装置にトナーを搬送し、現像装置内へのトナー補給を行うことが知られている（特許文献１など）。

トナー補給装置には、円筒状で内周面に螺旋状の突起が形成されたトナーボトルから供給されたトナーを一時的に貯留するトナー貯留容器を設けたものがある。また、トナーボトルからトナー貯留容器にトナーを搬送する第一トナー搬送機構は、トナーボトルを回転させるボトル駆動モータや、トナーボトルの内周面に形成された螺旋状の突起などによって構成されている。

そして、トナー補給装置にトナーボトルが装着された状態で、ボトル駆動モータからの回転駆動力によりトナーボトルを回転させる。これにより、トナーボトルの内部に収納されたトナーが、前記螺旋状の突起によってトナーボトルの後端側から先端側に搬送され、トナーボトルの先端側に設けられた開口部から第一トナー搬送路を通ってトナー貯留容器にトナーが供給される。

また、トナー貯留容器から現像装置にトナーを搬送する第二トナー搬送機構は、トナー搬送スクリュウや、トナー搬送スクリュウを回転させる搬送スクリュウ駆動モータなどによって構成されている。そして、搬送スクリュウ駆動モータからの回転駆動力によりトナー搬送スクリュウを回転させて、トナー貯留容器内のトナーをトナー排出口に向けて搬送し、トナー排出口から第二トナー搬送路を通って現像装置にトナーが補給される。

このようにトナー補給装置にトナー貯留容器を設けることで、トナーボトル内のトナーが無くなっても、一定時間はトナー貯留容器内のトナーを現像装置に補給して印刷が可能である。

また、トナー貯留容器の内壁には、トナー貯留容器内の所定高さでのトナー有無からトナー量を検知するトナー量検知センサが設けられている。そして、このトナー量検知センサから出力される「トナー有り」や「トナー無し」の信号に基づいて、トナー貯留容器内のトナー量が所定量よりも少なくならないように、第一トナー搬送機構によってトナーボトルからトナー貯留容器にトナーが供給される。

従来、トナー量検知センサがトナー有りの信号を出力するまで、第一トナー搬送機構によりトナーボトルからトナー貯留容器にトナーを搬送していた。しかしながら、第一トナー搬送機構によるトナー搬送時に、トナー量検知センサが誤検知を起こしてトナー無しの信号が出力され続けると、第一トナー搬送機構が必要以上に駆動しトナー貯留容器に過剰な量のトナーが搬送される。そのため、トナー貯留容器が満杯以上となり第一トナー搬送路内でトナーが詰まってしまうといった問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、第一搬送手段によって粉体が過剰に搬送されることで、収納容器から貯留容器への粉体搬送路が詰まるのを抑制できる粉体補給装置、及び、その粉体補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、粉体を収納する収納容器と、前記収納容器から供給された粉体を一時的に貯留し、該一時的に貯留した粉体を通して補給対象に向けて排出する排出口が設けられた貯留容器と、前記収納容器から粉体搬送路を通して前記貯留容器に粉体を搬送する第一搬送手段と、前記貯留容器から前記補給対象に粉体を搬送する第二搬送手段と、前記貯留容器内に所定量の粉体が有るか無いかを検知する粉体量検知手段とを備えた粉体補給装置において、所定量の粉体を搬送する粉体搬送動作で前記第二搬送手段が１回駆動したのに対して、前記粉体量検知手段が粉体無しを検知したときに、該所定量を超えない量の粉体を搬送する粉体搬送動作で前記第一搬送手段を１回駆動させる制御を行う制御手段を有することを特徴とするものである。

以上、本発明によれば、第一搬送手段によって粉体が過剰に搬送されることで、収納容器から貯留容器への粉体搬送路が詰まるのを抑制できるという優れた効果がある。

トナー量検知センサの出力タイミングと、第二駆動モータ及び第一駆動モータの駆動タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 プロセスユニットの構成を示す概略図。 プロセスユニットの外観斜視図。 現像ユニット内を示す分解構成図。 プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。 トナー補給装置にトナー収容器が設置された状態を示す模式図。 トナー収容器がセットされた状態の同複写機の収容器搭載部を示す概略斜視図。 収容器搭載部及びトナー補給装置の斜視図。 収容器搭載部にトナー収容器が設置された状態を示す、収容器搭載部及びトナー補給装置の斜視図。 トナー補給装置側から見た収容器搭載部及びトナー補給装置の斜視図。 トナー補給装置に設けられた駆動機構の収容器側駆動機構部とサブホッパ側駆動機構部の外観図。 サブホッパ側駆動機構部の概略構成図。 トナー収容器を示す斜視図。 トナー収容器を装着する前のトナー補給装置とトナー収容器の先端部とを示す拡大斜視図。 トナー収容器を装着した状態のトナー補給装置とトナー収容器の先端側とを示す拡大斜視図。 トナー収容器を装着する前のトナー補給装置とトナー収容器の先端部とを示す縦断面図。 トナー収容器を装着した状態のトナー補給装置とトナー収容器の先端部とを示す縦断面図。 トナー補給装置の断面図。 トナー収容器からトナー補給装置までの内部構成を示したトナー収容器及びトナー補給装置の断面図。 サブホッパを左上方から内部を見たときの概略斜視図。 サブホッパ内に十分な量のトナーがあるにも関わらず、トナー量検知センサがトナー無しと誤検知した場合の状態を示す図。 トナー量検知センサの出力タイミングと、第二駆動モータ及び第一駆動モータの駆動タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 （ａ）一時的にトナー量検知センサ前に空間が発生しトナーが無くなった状態を示す図、（ｂ）トナー量検知センサ前に発生した空間にマイラーによってトナーが搬送された状態を示す図。 トナー量検知センサの出力タイミングと、第二駆動モータ及び第一駆動モータの駆動タイミングとの関係を示すタイミングチャート。 トナー量検知センサ、第二駆動モータ及び第一駆動モータの駆動制御に係るフローチャート。

以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。

まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図２は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。

このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す。）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。

図３は、Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙの構成を示す概略図である。また、図４は、プロセスユニット１Ｙの外観を示す斜視図である。

これらの図において、プロセスユニット１Ｙは、感光体ユニット２Ｙと現像装置７Ｙとを有している。感光体ユニット２Ｙ及び現像装置７Ｙは、図４に示すように、プロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。

ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像装置７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができる。

感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。

帯電手段としての帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図２中時計回り方向に回転駆動する感光体３Ｙの表面を帯電ローラ６Ｙにより一様帯電させる。具体的には、図３において、反時計回りに回転駆動する帯電ローラ６Ｙに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接又は接触させることで、感光体３Ｙを一様帯電させる。

なお、帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体３Ｙを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電した感光体３Ｙの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット２０から発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。

図５は、現像装置７Ｙ内を示す分解構成図である。現像手段としての現像装置７Ｙは、図３や図５に示すように、現像剤搬送手段としての第一現像剤搬送スクリュウ８Ｙが配設された第一剤収容室９Ｙを有している。

また、トナー濃度検出手段としての透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ、第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙ、現像ロール１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが配設された第二剤収容室１４Ｙも有している。

循環経路を形成しているこれら２つの剤収容室内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる二成分現像剤である図示しないＹ現像剤が内包されている。

第一現像剤搬送スクリュウ８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第一剤収容室９Ｙ内のＹ現像剤を図３中の手前側（図５中矢印Ａの方向）へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第一現像剤搬送スクリュウ８Ｙの上方に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによって、第一剤収容室９Ｙにおけるトナー補給口１７Ｙに対向する箇所（以下「補給位置」という。）よりも現像剤循環方向下流側に位置する所定の検出箇所を通過するＹ現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第一現像剤搬送スクリュウ８Ｙにより第一剤収容室９Ｙの端部まで搬送されたＹ現像剤は、連通口１８Ｙを経て第二剤収容室１４Ｙ内に進入する。

第二剤収容室１４Ｙ内の第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Ｙ現像剤を図３中奥側（図５中矢印Ａの方向）へ搬送する。このようにしてＹ現像剤を搬送する第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙの図３中上方には、現像ロール１２Ｙが第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。

現像ロール１２Ｙは、図３中反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ１５Ｙ内に固定配置されたマグネットローラ１６Ｙを内包した構成となっている。

第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ１５Ｙの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙ上に戻される。

そして、第二現像剤搬送スクリュウ１１Ｙにより第二剤収容室１４Ｙの端部まで搬送されたＹ現像剤は、連通口１９Ｙを経て第一剤収容室９Ｙ内に戻る。このようにして、Ｙ現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。

図６は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤のトナー濃度の検出結果は、電気信号として制御部１００に送られる。

この制御部１００は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、記憶部であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３等を有している。そして、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。

制御部１００は、ＲＡＭ１０２の中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用の目標電圧Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。また、他の現像装置７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに搭載された各トナー濃度センサ１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋからの出力電圧の目標値であるＣ，Ｍ，Ｋ用の目標電圧Ｖｔｒｅｆのデータもそれぞれ格納している。

Ｙ用の現像装置７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用の目標電圧Ｖｔｒｅｆを比較し、比較結果に応じた量のＹトナーをトナー補給口１７Ｙから供給するように、Ｙ用のトナー補給装置６０の駆動機構１８０を制御する。

詳しくは、駆動機構１８０が、後述する収容器側駆動機構部１８１ａ（図１２参照）とサブホッパ側駆動機構部１８１ｂ（図１２参照）とに分かれている。そして、収容器側駆動機構部１８１ａに設けられた第一駆動モータ１８２ａ（図１２参照）と、サブホッパ側駆動機構部１８１ｂに設けられた第二駆動モータ１８２ｂ（図１２参照）との駆動を制御部１００が制御する。また、収容器側駆動機構部１８１ａとサブホッパ側駆動機構部１８１ｂとは、独立駆動となっている。

この制御により、現像に伴うＹトナーの消費によってＹトナー濃度が低下したＹ現像剤に対し、第一剤収容室９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第二剤収容室１４Ｙ内のＹ現像剤のトナー濃度は目標トナー濃度範囲内に維持される。他色用の現像装置７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ内における現像剤についても同様である。

また、制御部１００には、トナー補給装置６０に設けられたサブホッパ６３内のトナー量を検知するトナー量検知センサ１１１も接続されている。なお、本実施形態においては、トナー量検知センサ１１１として圧電方式のセンサを用いているが、光反射方式など他の方式のセンサを用いても良い。

先に示した図２において、感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト４１に中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

他色用のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にＣトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト４１上に中間転写される。

プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの図２中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。光書込ユニット２０は、外部接続されたコンピュータなどから制御部１００が取得した画像情報（画素情報）に基づいて発したレーザー光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上には、それぞれＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の静電潜像が形成される。

なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイを採用したものを用いてもよい。

光書込ユニット２０の下方には、第一給紙カセット２２、第二給紙カセット２３が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第一給紙ローラ２２ａ及び第二給紙ローラ２３ａがそれぞれ当接している。

第一給紙ローラ２２ａが図示しない駆動手段によって図２中反時計回りに回転駆動すると、第一給紙カセット２２内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図２中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路２４に向けて排出される。

また、第二給紙ローラ２３ａが図示しない駆動手段によって図２中反時計回りに回転駆動すると、第二給紙カセット２３内の一番上の記録紙Ｐが給紙路２４に向けて排出される。

給紙路２４内には、複数の搬送ローラ対２５が配設されており、給紙路２４に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対２５のローラ間に挟み込まれながら、給紙路２４内を図２中下側から上側に向けて搬送される。

また、給紙路２４の末端には、レジストローラ対２６が配設されている。レジストローラ対２６は、搬送ローラ対２５から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。

各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの図２中上方には、中間転写ベルト４１を張架しながら図２中反時計回りに無端移動させる転写ユニット４０が配設されている。

転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１のほか、不図示のベルトクリーニングユニット、４つの一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋ、二次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、テンションローラ４９などを備えている。

中間転写ベルト４１は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図２中反時計回りに無端移動する。４つの一次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の内周面にトナーとは逆極性（本実施形態ではプラス極性）の転写バイアスを印加する。

中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上の各色トナー像が重なり合うように一次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下「４色トナー像」という。）が形成される。

二次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。

先に説明したレジストローラ対２６は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。

中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写バックアップローラ４６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括二次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。

二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニットによってクリーニングされる。

なお、ベルトクリーニングユニットは、クリーニングブレードなどのクリーニング部材を中間転写ベルト４１のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。

二次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着装置８０が配設されている。この定着装置８０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ８１と、定着ベルトユニット８２とを備えている。

定着ベルトユニット８２は、定着ベルト８４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ８３、テンションローラ８５、駆動ローラ８６、図示しない温度センサ等を有している。

そして、無端状の定着ベルト８４を加熱ローラ８３、テンションローラ８５及び駆動ローラ８６によって張架しながら、図２中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト８４は加熱ローラ８３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト８４の加熱ローラ８３の掛け回し箇所には、図２中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ８１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ８１と定着ベルト８４とが当接する定着ニップが形成されている。

定着ベルト８４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト８４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト８４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。

定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ８３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ８１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト８４の表面温度が約１４０［℃］に維持される。

二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着装置８０内に送られる。そして、定着装置８０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト８４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Ｐに定着する。

このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対８７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部８８が形成されており、排紙ローラ対８７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部８８に順次スタックされる。

転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーをそれぞれ収容する４つのトナー収納容器であるトナー収容器３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋがトナーボトル収納部に配設されている。

トナー収容器３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋ内の各色トナーは、トナー補給装置６０により、それぞれ、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像装置７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに適宜供給される。トナー収容器３２Ｙ，３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

先に図５に示したように、トナー濃度センサ１０Ｙは、非供給領域としての第一剤収容室９Ｙ内において、供給領域としての第二剤収容室１４Ｙに進入する直前の現像剤のトナー濃度を検知する。

また、トナー補給口１７Ｙは、第二剤収容室１４Ｙから第一剤収容室９Ｙ内に進入した直後の現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。つまり、第一剤収容室９Ｙ内において、トナー濃度センサ１０Ｙは、トナー補給口１７Ｙよりも下流側の位置で現像剤のトナー濃度を検知する。

次に、トナー補給装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて説明する。
図７は、トナー補給装置６０Ｙにトナー収容器３２Ｙが設置された状態を示す模式図であり、図８は、４つのトナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがセットされた状態の収容器搭載部７０を示す概略斜視図である。

図９は収容器搭載部７０及びトナー補給装置６０の斜視図である。図１０は収容器搭載部７０にトナー収容器３２が設置された状態を示す、収容器搭載部７０及びトナー補給装置６０の斜視図である。図１１はトナー補給装置側から見た収容器搭載部７０及びトナー補給装置６０の斜視図である。図１２はトナー補給装置６０に設けられた駆動機構１８０の収容器側駆動機構部１８１ａとサブホッパ側駆動機構部１８１ｂの外観図である。図１３はサブホッパ側駆動機構部１８１ｂの概略構成図である。

収容器搭載部７０に設置されたトナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のトナーは、各色の現像装置７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって適宜に各現像装置７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内に補給される。

なお、４つのトナー補給装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋやトナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。このため、以下、イエローに対応したトナー補給装置６０Ｙやトナー収容器３２Ｙのみの説明を行い、他の３つの色に対応したトナー補給装置６０Ｍ，Ｃ，Ｋやトナー収容器３２Ｍ，Ｃ，Ｋの説明を適宜に省略する。

トナー補給装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、収容器搭載部７０、搬送ノズル６１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、搬送スクリュウ６１４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、トナー落下搬送路６４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、駆動機構１８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等で構成されている。

トナー収容器３２Ｙが図中矢印Ｑ方向へ差し込まれ収容器搭載部７０に装着されると、その装着動作に連動してトナー収容器３２Ｙの先端側からトナー補給装置６０Ｙの搬送ノズル６１１Ｙが挿入され、トナー収容器３２Ｙ内と搬送ノズル６１１Ｙ内とが連通する。

トナー収容器３２Ｙは、円筒状の形状になっており、収容器搭載部７０に非回転の状態で固定される容器先端カバー３４Ｙや、容器回転ギヤ３０１Ｙが一体的に形成されたトナーボトル３３Ｙなどから構成されている。保持部としての容器先端カバー３４Ｙは、トナーボトル３３Ｙの回転軸線方向の先端部を受け入れた状態で、トナーボトル３３Ｙを回転可能に保持する。

収容器搭載部７０は、先端受部７３や容器受部７２や挿入口形成部７１等から構成されている。先端受部７３は、トナー収容器３２Ｙの容器先端カバー３４Ｙを固定するためのものである。容器受部７２は、トナー収容器３２Ｙのトナーボトル３３Ｙを受けるためのものである。挿入口形成部７１は、トナー収容器３２Ｙの装着動作時における挿入口を形成するものである。

プリンタの手前側（図２の紙面垂直方向手前側）に設置された不図示の本体カバーを開放すると、収容器搭載部７０の挿入口形成部７１が露呈される。そして、各トナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの長手方向を水平方向とした状態で、プリンタの手前側から各トナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの着脱操作（トナー収容器３２の長手方向を着脱方向とする着脱操作）を行う。なお、図７中のセットカバー６０８Ｙは、収容器搭載部７０の先端受部７３の一部である。

容器受部７２は、その長手方向の長さが、トナーボトル３３Ｙの長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。また、先端受部７３は容器受部７２における長手方向（着脱方向）の一端側に設けられ、挿入口形成部７１は容器受部７２における長手方向の他端側に設けられている。容器先端カバー３４Ｙは、トナー収容器３２Ｙの装着動作に伴って、挿入口形成部７１を通過した後に、しばらく容器受部７２上を滑動して、その後に先端受部７３に装着される。

容器先端カバー３４Ｙが先端受部７３に装着された状態で、駆動モータや駆動ギヤ等で構成されている駆動機構１８０が容器回転ギヤ３０１Ｙに回転駆動力を伝達することで、トナーボトル３３Ｙが図７中の矢印Ａ方向に回転駆動される。

トナーボトル３３Ｙ自体が回転することで、トナーボトル３３Ｙの内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起３０２Ｙによって、トナーボトル３３Ｙの内部に収容されたトナーがボトルの後端側から先端側（図７中の左側から右側）に搬送される。そして、容器先端カバー３４Ｙ側から搬送ノズル６１１Ｙ内に供給される。

搬送ノズル６１１Ｙ内には、搬送スクリュウ６１４Ｙが配置されており、駆動機構１８０Ｙから搬送スクリュウギヤ６０５Ｙに回転駆動が入力されることで、搬送スクリュウ６１４Ｙが回転して搬送ノズル６１１Ｙ内のトナーを搬送する。

搬送ノズル６１１Ｙの搬送方向下流端は、トナー落下搬送路６４Ｙに接続されており、搬送スクリュウ６１４Ｙによって搬送されたトナーは、トナー落下搬送路６４Ｙを自重落下してサブホッパ６３Ｙ内に搬送される。

トナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、寿命に達したとき（収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったとき）に新品のものに交換される。トナー収容器３２の長手方向における容器先端カバー３４とは反対側の端部には把手部３０３が設けられており、交換の際には、作業者が把手部３０３を握って引き出すことで、装着されたトナー収容器３２を取り外すことができる。

次に、トナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及びトナー補給装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてより詳細に説明する。なお、上述したように、トナー収容器３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及びトナー補給装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという使用するトナーの色を示す添字を省略して説明する。

図１４は、実施形態に係るトナー収容器３２を示す斜視図である。図１５は、トナー収容器３２を装着する前のトナー補給装置６０と、トナー収容器３２の先端側端部とを示す拡大斜視図である。図１６は、トナー収容器３２を装着した状態のトナー補給装置６０と、トナー収容器３２の先端側とを示す拡大斜視図である。

また、図１７は、トナー収容器３２を装着する前のトナー補給装置６０と、トナー収容器３２の先端部とを示す縦断面図である。図１８は、トナー収容器３２を装着した状態のトナー補給装置６０と、トナー収容器３２の先端部とを示す縦断面図である。

また、図１９はトナー補給装置６０の断面図である。図２０は、トナー収容器３２からトナー補給装置６０までの内部構成を示したトナー収容器３２及びトナー補給装置６０の断面図である。

図１７に示すように、トナー補給装置６０は、内部に搬送スクリュウ６１４を具備する搬送ノズル６１１を備えている。また、ノズルシャッタ部材６１２も備えている。

ノズルシャッタ部材６１２は、トナー収容器３２が装着される前の非装着時（図１５及び図１８の状態）において、搬送ノズル６１１に形成されたノズル開口部６１０を閉鎖する。また、トナー収容器３２が装着された装着時（図１７及び図１６の状態）において、ノズル開口部６１０を開放する。

トナー収容器３２の先端面の中央には、装着時に搬送ノズル６１１が挿入されるノズル受入口３３１や、非装着時にノズル受入口３３１を閉鎖する容器シャッタ部材３３２が設けられている。

図１５に示されるように、トナー収容器３２の容器先端カバー３４には、トナー補給装置６０のセットカバー６０８に設けられた容器ロック部材６０９を容器外側から内側に向けて貫通させるためのロック用開口３３９が設けられている。また、容器先端カバー３４には、トナー収容器３２の使用状況等のデータを記録したＩＤチップ７００も設けられている。さらには、収納するトナーの色が異なるトナー収容器３２が他の色のセットカバー６０８に装着されることを防止する色非互換リブ３４ｂも設けられている。

図１５及び図１６に示されるように、トナー補給装置６０は、プリンタ本体のフレーム６０２に対して搬送ノズル６１１を固定するノズルホルダ６０７を備え、ノズルホルダ６０７に対して、セットカバー６０８が固定されている。

さらに、ノズルホルダ６０７には、搬送ノズル６１１の下方から搬送ノズル６１１の内部に連通するように配置されたトナー落下搬送路６４が固定されている。

トナー落下搬送路６４は、図１９や図２０に示すように装置高さ方向である縦方向に延びている。このトナー落下搬送路６４内では、搬送スクリュウ６１４によって搬送されたトナーを落下させており、トナー落下搬送路６４内が常時空洞になるようにしている。そして、トナー収容器３２からトナー落下搬送路６４を通ってサブホッパ６３内に搬送されたトナーは、サブホッパ６３内のトナー量検知センサ１１１まで運ばれる。

また、トナー落下搬送路６４内には、コイル状の揺動部材６５が設けられている。そして、トナー落下搬送路６４内で揺動部材６５を揺動させることで、トナー落下搬送路６４の内壁面に付着したトナーを落とすなどして、トナー落下搬送路６４内にトナーが滞留するのを抑制している。

フレーム６０２には、駆動機構１８０が固定されている。駆動機構１８０は、駆動モータ６０３及び容器駆動出力ギヤ６０１や、容器駆動出力ギヤ６０１の回転軸に駆動モータ６０３の回転駆動を伝達するウォームギヤ６０３ａなどを有している。

容器駆動出力ギヤ６０１の回転軸には、駆動伝達ギヤ６０４が固定されており、搬送スクリュウ６１４の回転軸に固定された搬送スクリュウギヤ６０５と噛み合う構成となっている。このような構成により、駆動モータ６０３を回転駆動させることで、容器駆動出力ギヤ６０１及び容器回転ギヤ３０１を介してトナー収容器３２を回転させる。そして、駆動伝達ギヤ６０４及び搬送スクリュウギヤ６０５を介して、搬送スクリュウ６１４を回転させる。

なお、駆動モータ６０３から容器回転ギヤ３０１までの駆動伝達経路や、駆動モータ６０３から搬送スクリュウギヤ６０５までの駆動伝達経路にクラッチを設けても良い。このようなクラッチを設けることで、駆動モータ６０３を回転駆動させたときに、トナー収容器３２と搬送スクリュウ６１４との何れか一方のみを回転させる構成を実現できる。

次に、トナー収容器３２のトナー補給装置６０に対する装着過程について説明する。
図１５や図１７の図中矢印Ｑで示されるように、トナー補給装置６０の方向にトナー収容器３２が移動すると、搬送ノズル６１１のノズル先端部６１１ａが容器シャッタ部材３３２の先端側の端面に接触する。

トナー収容器３２が更にトナー補給装置６０の方向に移動すると、搬送ノズル６１１が容器シャッタ部材３３２の先端側の端面を押圧する。これによって容器シャッタバネ３３６が縮むと、容器シャッタ部材３３２がトナー収容器３２の内部側（後端側）に押し込まれるとともに、搬送ノズル６１１のノズル先端側がノズル受入口３３１に挿入される。

このとき、ノズルシャッタ部材６１２におけるノズルシャッタ鍔部６１２ａよりもノズル先端側のノズルシャッタ筒状部６１２ｂも、搬送ノズル６１１とともにノズル受入口３３１に挿入される。

トナー収容器３２が更にトナー補給装置６０の方向に移動すると、ノズルシャッタ鍔部６１２ａのノズルシャッタバネ受け面とは反対側の面が、容器シール部材３３３の先端側の端面に接触して容器シール部材３３３を少し押し潰す。これにより、ノズルシャッタ鍔部６１２ａのノズルシャッタバネ受け面とは反対側の面が不図示のノズルシャッタ突き当てリブに突き当たることで、ノズルシャッタ部材６１２のトナー収容器３２に対する回転軸方向の相対的位置が固定される。

トナー収容器３２がトナー補給装置６０の方向に更に移動すると、搬送ノズル６１１がさらにトナー収容器３２の内部側に挿入される。このとき、前記ノズルシャッタ突き当てリブに突き当たっていたノズルシャッタ部材６１２は、搬送ノズル６１１に対してノズル根元側に押し戻される。これにより、ノズルシャッタバネ６１３が縮み、ノズルシャッタ部材６１２の搬送ノズル６１１に対する相対的位置がノズル根元側に移動する。

この相対的位置の移動に伴い、ノズルシャッタ部材６１２に覆われていたノズル開口部６１０がトナーボトル３３内部で露出し、トナーボトル３３内と搬送ノズル６１１内とが連通する。

搬送ノズル６１１がノズル受入口３３１に挿入されている状態では、縮んだ状態の容器シャッタバネ３３６やノズルシャッタバネ６１３の付勢力によって、次のような力が作用する。

すなわち、トナー補給装置６０に対してトナー収容器３２を押し戻す方向（図中矢印Ｑとは逆方向）の力である。しかし、トナー収容器３２をトナー補給装置６０に装着する際には、ロック用開口３３９に対してセットカバー６０８の容器ロック部材６０９を受け入れさせる位置まで、トナー収容器３２を前述の力に抗してトナー補給装置６０の方向に移動させる。

これにより、容器シャッタバネ３３６及びノズルシャッタバネ６１３の付勢力と、ロック用開口３３９に対する容器ロック部材６０９の引っ掛かりとによって、トナー収容器３２のトナー補給装置６０に対する回転軸方向の位置決めがなされる。

トナー収容器の回転軸方向の位置決めがなされた状態では、容器セット部６１５の内周面に、先端開口形成部３０５の外周面が摺動可能な状態で嵌合される。このため、回転軸に直交する平面方向におけるトナー収容器３２のトナー補給装置６０に対する位置決めがなされる。これにより、トナー収容器３２のトナー補給装置６０に対する装着が完了する。

トナー収容器３２の装着が完了した状態で、駆動モータ６０３を回転駆動させることにより、トナー収容器３２のトナーボトル３３と、搬送ノズル６１１内の搬送スクリュウ６１４が回転する。

トナーボトル３３が回転することで、トナーボトル３３内のトナーは螺旋状突起３０２によって、トナーボトル３３の先端側に搬送される。この搬送によって汲み上げ部３０４に到達したトナーは、トナーボトル３３が回転することで汲み上げ部３０４によってノズル開口部６１０の上方まで持ち上げられる。

ノズル開口部６１０の上方まで持ち上げられたトナーが、ノズル開口部６１０に落下することで、搬送ノズル６１１内にトナーが供給される。搬送ノズル６１１内に供給されたトナーは、搬送スクリュウ６１４によって搬送され、トナー落下搬送路６４を通ってサブホッパ６３に搬送される。なお、同図では、このときのトナーボトル３３内からトナー落下搬送路６４までのトナーの流れを図１８中の矢印βで示している。

図１８のαは、先端開口形成部３０５が容器セット部６１５と摺動可能に接触して、トナー収容器３２のトナー補給装置６０に対する位置決めがなされる位置を示している。この位置は、摺動部と位置決め部との両方の機能を有する構成に限らず、摺動部また位置決め部の何れか一方の機能を有する構成であってもよい。

トナー収容器３２のノズル受入部材３３０は、ノズル受入口３３１とシャッタ支持開口部３３５ｂと容器シャッタ部材３３２とを有している。トナーボトル３３の開口部の位置に設けられたノズル受入口３３１は、粉体受け口であるノズル開口部６１０を具備する搬送ノズル６１１を受け入れる。

また、シャッタ支持開口部３３５ｂは、少なくともその一部にトナーボトル３３内の粉体であるトナーをノズル開口部６１０へ供給する補給口として機能する。また、容器シャッタ部材３３２は、ノズル受入部材３３０に支持され、搬送ノズル６１１がノズル受入部材３３０に対して、挿入または抜き出す動作により、回転軸方向にスライド移動してノズル受入口３３１を開閉する開閉部材として機能する。このような構成により、トナー収容器３２は、搬送ノズル６１１が挿入されるまではノズル受入口３３１が閉じられた状態を維持し、トナー補給装置６０に装着される前の状態でのトナーの漏れや飛散を防止できる。

ノズル受入口３３１に搬送ノズル６１１が挿入され、搬送ノズル６１１に押された容器シャッタ部材３３２が容器奥側にスライド移動すると、シャッタ支持開口部３３５ｂ近傍に溜まっていたトナーが押しのけられる。このため、シャッタ支持開口部３３５ｂの周辺にノズル受入口３３１が形成された部分の搬送ノズル６１１が進入する空間を確保でき、シャッタ支持開口部３３５ｂからノズル受入口３３１へのトナーの供給を確実に行える。

このようにトナー収容器３２は、トナー補給装置６０に装着前の状態では、トナーボトル３３に収納されているトナーの漏れや飛散を防止しつつ、トナー補給装置６０に装着されたときには、確実にトナーボトル３３外にトナーを排出することができる。

トナー収容器３２をトナー補給装置６０に装着したときには、容器シール部材３３３がノズルシャッタ鍔部６１２ａに押し潰される。これにより、ノズルシャッタ鍔部６１２ａが容器シール部材３３３に密着加圧された状態となり、トナー漏れを防止することができる。

次に、サブホッパ６３について説明する。
図２１はサブホッパ６３を左上方から内部を見たときの概略斜視図である。図２１に示すように、サブホッパ６３の側面には、サブホッパ６３内に設けたセンサ検知面１１１ａの高さでのトナーの有無を検知するトナー量検知センサ１１１を設けている。

また、サブホッパ６３内で回転可能に設けられサブホッパ６３内のトナーを攪拌する２つの攪拌部材としてマイラー１１２ａ，１１２ｂが設けられている。

マイラー１１２ａ，１１２ｂは、第二駆動モータ１８２ｂから駆動伝達ギヤ１４５などを介して回転駆動力が伝達されて回転するギヤ１４６ａ，１４６ｂの回転軸１１３ａ，１１３ｂに設けられている。そして、回転軸１１３ａ，１１３ｂの回転に伴ってマイラー１１２ａ，１１２ｂが回転し、サブホッパ６３内のトナーが撹拌させる。

また、マイラー１１２ａはセンサ検知面１１１ａに摺擦し清掃するセンサ検知面清掃部材としても機能している。これにより、マイラー１１２ａによってセンサ検知面１１１ａに付着したトナーを掻き落とし、センサ検知面１１１ａにトナーが付着することに起因する誤検知、すなわちトナーが無いのにトナーエンドを検知できない誤検知を抑制することができる。

回転することでトナーを搬送する湾曲可能な搬送スクリュウ６２（図１９参照）が内部に設けられた、サブホッパ６３と現像装置７とを繋ぐトナー搬送路６１を通って、サブホッパ６３から現像装置７にトナーが搬送される。

搬送スクリュウ６２は、ギヤ１４７の回転軸１１４に設けられており、第二駆動モータ１８２ｂからの回転駆動力がギヤ１４６ｂを介してギヤ１４７に伝達され、回転軸１１４の回転に伴って搬送スクリュウ６２も回転する。

次に、トナー補給装置６０の動作タイミングについて説明する。
印刷動作により現像装置７内のトナーが消費されると、それを補うためにトナー補給装置６０を駆動して、サブホッパ６３内から現像装置７にトナーを補給する。そして、このように現像装置７へトナー補給を行い、サブホッパ６３内のトナーが消費されると、トナー量検知センサ１１１の検知結果に基づいてサブホッパ６３内のトナー有無の判定を制御部１００が行う。

制御部１００が「トナー無し」と判定すると、第一駆動モータ１８２ａを駆動しトナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーを搬送する。一方、制御部１００が「トナー有り」と判定した場合には、第一駆動モータ１８２ａを駆動せず、トナー収容器３２からサブホッパ６３へのトナー搬送を行わない。

ここで、従来では、トナー量検知センサ１１１がトナー無しと検知した場合、トナー量検知センサ１１１がトナー有りと検知するまで、第一駆動モータ１８２ａを駆動させトナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーを搬送していた。そのため、トナー搬送を早く行うことができるという利点があった。

しかしながら、トナー量検知センサ１１１が誤検知した場合や検知反応が遅い場合には、トナーを過剰に搬送することになってしまう。そのため、トナー補給装置６０内のトナー量は安定せず、最悪の場合にはトナー落下搬送路６４内でトナーが詰まってしまうという問題が生じる。

図２２は、サブホッパ６３内に十分な量のトナーがあるにも関わらず、トナー量検知センサ１１１がトナー無しと誤検知した場合の状態を示す図である。図２３は、トナー量検知センサ１１１がトナー無しと誤検知した場合での、トナー量検知センサ１１１の出力タイミングと、第二駆動モータ１８２ｂ及び第一駆動モータ１８２ａの駆動タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。

第二駆動モータ１８２ｂが駆動しておらず、図２２のようにサブホッパ６３内に十分な量のトナーがあるのに、トナー量検知センサ１１１がトナー無しと検知し、図２３に示すように第一駆動モータ１８２ａを駆動させてしまうと、上述したような問題が生じる。すなわち、サブホッパ６３から現像装置７にトナーが補給されていないにもかかわらず、トナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーが搬送され、サブホッパ６３内のトナーが過多の状態になってしまう。そのため、サブホッパ６３が満杯以上となりトナー落下搬送路６４内でトナーが詰まってしまう。

そこで、本実施形態では、上述したような問題を鑑みて、第一駆動モータ１８２ａが駆動したタイミングにより、第一駆動モータ１８２ａを一定時間１回のみ駆動させて、トナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーを搬送する制御を制御部１００によって行う。

詳しくは、搬送スクリュウ６２により所定量のトナーを搬送するトナー搬送動作で、第二駆動モータ１８２ｂが１回駆動する。そして、これに対して、トナー量検知センサ１１１がトナー無しを検知したときに、搬送スクリュウ６１４により前記所定量を超えない量のトナーを搬送するトナー搬送動作で、第一駆動モータ１８２ａを１回駆動させる。

ここで、第二駆動モータ１８２ｂが駆動した瞬間のトナー量検知センサ１１１の検知結果だけでトナー有無の判定をすると誤った判定結果となる場合がある。第二駆動モータ１８２ｂが駆動してから、搬送スクリュウ６２によりトナーが搬送、移動してトナー量検知センサ１１１が検知結果を出すまでには、例えば２００［ｍｓ］〜１０００［ｍｓ］ほどばらつく場合がある。そのため、第二駆動モータ１８２ｂが駆動してからＸ秒と規定することが困難になる。

そこで本実施形態では、第二駆動モータ１８２ｂが駆動してから次に第二駆動モータ１８２ｂが駆動するまでに、トナー量検知センサ１１１によってトナー無しを検知した場合に、第一駆動モータ１８２ａを一定時間１回駆動する。これにより、トナー量検知センサ１１１のトナー量検知の反応ばらつきに依存せず、正常なトナー搬送動作を行うことができる。

また、本実施形態では、数１の関係を満たすように（トナー補給装置６０と第一駆動モータ１８２ａそれぞれの駆動時間を設定している。

また、これを達成するために、本実施形態では、トナー搬送手段としてスクリュウ部材を用い、安定したトナー搬送量を確保している。仮に、トナー収容器３２からサブホッパ６３へのトナー搬送を、トナーの自由落下だけで行うような搬送方式にした場合は、トナーの搬送量が安定しないためトナー搬送量に過不足が生じる。

ここで、第一駆動モータ１８２ａの１回の駆動で搬送されるトナー量が、第二駆動モータ１８２ｂの１回の駆動で搬送されるトナー量よりも少ないと、経時使用によりサブホッパ６３内のトナーがなくなって空になってしまうおそれがある。

しかしながら、このような不具合に対しては、例えば、サブホッパ６３内が空にならないよう所定のタイミングでトナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーを搬送して充填する充填制御を行うなど、容易な方法で対処することができる。

一方、第一駆動モータ１８２ａの１回の駆動で搬送されるトナー量が、第二駆動モータ１８２ｂの１回の駆動で搬送されるトナー量よりも多いと、トナー量検知センサ１１１がトナー無しと誤検知し続けた場合に、復旧困難な致命的な状況に陥ってしまう。

すなわち、サブホッパ６３内から排出されるトナー量よりもサブホッパ６３内に搬入されるトナー量が多くなる。そのため、サブホッパ６３の容量を大きく超える量のトナーが、トナー収容器３２からサブホッパ６３に搬送され、サブホッパ６３からトナーが溢れ出しトナー補給装置６０内やプリンタ内がトナーまみれになってしまう。

図２４（ａ）は、一時的にトナー量検知センサ１１１のセンサ検知面１１１ａ前に空間が発生しトナーが無くなった状態を示す図である。図２４（ｂ）は、トナー量検知センサ１１１のセンサ検知面１１１ａ前に発生した空間に、マイラー１１２ａによってトナーが搬送された状態を示す図。

トナー補給装置６０のサブホッパ６３内にトナーが多くあるのにもかかわらず、瞬間的にトナー量検知センサ１１１のセンサ検知面１１１ａ前にトナーが無くなることで、トナー量検知センサ１１１によりトナー無しと検知され誤った判定がなされる場合がある。

本実施形態のトナー補給装置６０で行われる上述したような駆動制御を行うことで、１回は誤った判定をしても２回目は正しい判定をすることができるため、サブホッパ６３内のトナーが過多になるのを抑制することができる。

これは、トナー量検知センサ１１１のセンサ検知面１１１ａにトナーが固着するのを抑制する役割を果たすマイラー１１２ａが、センサ検知面１１１ａの前に瞬間的に発生した空間にトナーを搬送する機能を有するからである。そのため、第二駆動モータ１８２ｂを１回または２回駆動する間にマイラー１１２ａによって前記空間にトナーが搬送され、トナー量検知センサ１１１の検知結果に基づいて制御部１００がトナー有無の正しい判定を行うことができる。

このように、第二駆動モータ１８２ｂを２回駆動する間に制御部１００がトナー有無の正しい判定を行えるならば、トナー搬送量のばらつきを考慮して、トナー落下搬送路６４のトナーを収容可能な容量を、数２の関係を満たすように設定することができる。

すなわち、第一駆動モータ１８２ａが１回の駆動で搬送スクリュウ６１４が搬送可能な最大トナー搬送量の５倍以上となるように、トナー落下搬送路６４のトナーを収容可能な容量を設定する。これにより、装置縦方向に延びるトナー落下搬送路６４内は常時トナーが無い状態にあるため、実際には生じにくいが５回まで誤判定をして、第一駆動モータ１８２ａが駆動し過ぎても、トナー落下搬送路６４内にトナー詰まりが発生しない。

図１及び図２５は、本実施形態におけるトナー量検知センサ１１１の出力タイミングと、第二駆動モータ１８２ｂ及び第一駆動モータ１８２ａの駆動タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。

なお、図１は、第二駆動モータ１８２ｂが駆動し、第一駆動モータ１８２ａも駆動することでトナー無しからトナー有りとなった例を示すものである。

一方、図２５では、第二駆動モータ１８２ｂが駆動するだけでトナー無しからトナー有りになった場合と、第二駆動モータ１８２ｂが駆動し、第一駆動モータ１８２ａも駆動することでトナー無しからトナー有りとなった場合との例を示すものである。

すなわち、図２５では、第二駆動モータ１８２ｂを駆動させることで、トナー量検知センサ１１１のセンサ検知面１１１ａ前に発生した空間に、マイラー１１２ａによってトナーが搬送され、トナー無しからトナー有りになった状態を含んだものである。

第二駆動モータ１８２ｂの駆動は、トナー量検知センサ１１１の出力結果をもって行われる。また、第二駆動モータ１８２ｂを１回駆動する駆動時間よりも、第一駆動モータ１８２ａを１回駆動する駆動時間のほうを長くしている。

現像装置７でトナーが消費され、現像装置７内のトナーが減ったときにトナー補給装置６０のサブホッパ側駆動機構部１８１ｂに設けられた第二駆動モータ１８２ｂが駆動する。そして、第二駆動モータ１８２ｂが駆動中及び駆動後のそれぞれでトナー量検知センサ１１１の出力を見る。

トナー量検知センサ１１１が「トナー無し」を検知していたら、トナー補給装置６０の収容器側駆動機構部１８１ａに設けられた第一駆動モータ１８２ａを１回駆動する。この際、第二駆動モータ１８２ｂの駆動中及び駆動後なので、第二駆動モータ１８２ｂの１回の駆動に対して第一駆動モータ１８２ａの駆動は最大２回となる。

そして、第一駆動モータ１８２ａを駆動させトナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーを搬送した後、トナー量検知センサ１１１が「トナー無し」と出力したとしても、次に第二駆動モータ１８２ｂが駆動しない限り、第一駆動モータ１８２ａは駆動しない。

なお、上述したように、トナー量検知センサ１１１は、第二駆動モータ１８２ｂが駆動した直後に出力が変わるとは限らない。すなわち、トナー補給装置６０のサブホッパ６３内のトナーは駆動した後に時間差で動くため、第二駆動モータ１８２ｂを駆動してから何秒後かの出力結果を参照する、と規定することができない。これは、サブホッパ６３内にトナーが有るのにもかかわらず、トナー量検知センサ１１１が無いと誤検知をしてしまう可能性があるためである。

そのため、第二駆動モータ１８２ｂが駆動中及び駆動後に、第二駆動モータ１８２ｂが駆動したことを示すフラグを立てる。このフラグは、第一駆動モータ１８２ａが駆動したらクリアされる。一方、第二駆動モータ１８２ｂが駆動したことを示すフラグが立った後、すぐに第一駆動モータ１８２ａが駆動しなかったときは、次に第一駆動モータ１８２ａが駆動するまで、そのフラグは立った状態となっている。

一方で、第二駆動モータ１８２ｂが駆動中及び駆動後でトナー量検知センサ１１１により「トナー有り」と検知されたら、第一駆動モータ１８２ａは駆動しない。

図２６に、トナー量検知センサ１１１、第二駆動モータ１８２ｂ及び第一駆動モータ１８２ａの制御部１００によって行われる駆動制御に係るフローチャートを示す。

トナー量検知センサ１１１は現像装置７が動作中、常時検知をしている（Ｓ１）。一方、前述の通り、その検知結果はトナー補給装置６０の第二駆動モータ１８２ｂの駆動タイミングで制御部１００に取り込む。トナー補給装置６０の第二駆動モータ１８２ｂが駆動していなかったら、何もせずにトナー量検知センサ１１１によるトナー有無の常時検知へ戻る（Ｓ２でＮＯ）。一方、トナー補給装置６０の第二駆動モータ１８２ｂが駆動中または駆動していたなら（Ｓ２でＹＥＳ）、トナー量検知センサ１１１の検知結果に基づいて、サブホッパ６３内のトナー有無を判定する（Ｓ３）。

トナー量検知センサ１１１は、トナー有無の検知を約２００［ｍｓ］毎に収集している。本実施形態では、その検知で１０回中トナー無しが８回以上の場合、「トナー無し」と制御部１００が判定する。なお、この１０回というのが収集数であり、（８回／１０回）＝０．８が判定割合である。そして、常時最新の１０回の収集数に対して、判定割合が閾値を超えているかどうかで「トナー有り」や「トナー無し」を判定している。

そして、判定割合が閾値を超えていれば（Ｓ３でＹＥＳ）、「トナー無し」と判定され制御部１００でトナーエンドカウントが「＋１」される。トナーエンドカウントとは、最終的にトナー収容器３２にトナーが無くなったことを判断するためのカウンタである。そして、トナーエンドカウントが「＋１」されたら（Ｓ４）、第一駆動モータ１８２ａを１回駆動する（Ｓ５）。

一方で、トナー量検知センサ１１１の検知で１０回中トナー無しが７回以下だったら「トナー有り」と判定され（Ｓ３でＮＯ）、トナーエンドカウントがリセット（クリア）される（Ｓ１１）。

ここで、トナー収容器３２内のトナーを本当に使い切ったかの判定を行うため、トナーエンドカウンタの閾値を８０に設定している。例えば、サブホッパ６３内のトナーがほとんど無いときから「トナー有り」状態にするために、少なくとも数回は第一駆動モータ１８２ａを駆動させ、トナー収容器３２からサブホッパ６３にトナーを供給しなければならず、その間、トナーエンドカウントが上がってしまう。また、前記閾値が小さいと、トナー収容器３２にトナーがまだ残っているのにもかかわらず、トナーエンドになってしまうため、十分に大きな閾値としている。

トナーエンドカウントが８０まで到達していないときは（Ｓ６でＮＯ）、トナー量検知センサ１１１によるトナー有無の検知に戻る（Ｓ１）。一方、トナーエンドカウントが８０以上となったら（Ｓ６でＹＥＳ）、トナー収容器３２内のトナーを使い切る使い切り駆動を５［ｓ］行う（Ｓ７）。これは、トナー収容器３２内のトナーをできる限り使用し残さないために駆動するものである。また、このときに、トナー量検知センサ１１１でサブホッパ６３内のトナー量を再度検知し、「トナー無し」であれば（Ｓ８でＹＥＳ）、トナー収容器３２は空であると制御部１００が判断し、第一駆動モータ１８２ａの駆動を停止する（Ｓ９）。一方、「トナー有り」の場合は（Ｓ８でＮＯ）、トナーエンドカウントをリセット（クリア）し、トナー量検知センサ１１１によるトナー有無の検知に戻る（Ｓ１）。

ここで、トナー収容器３２のトナーは使い切ったが、サブホッパ６３内には例えば４［ｇ］〜５［ｇ］程度のトナーが残っており、印刷可能状態である。そのため、ここではトナーエンド（完全停止）ではなく、確定ニアエンドというステータスになる（Ｓ１０）。

なお、トナー補給装置６０によって現像装置７にトナー補給動作をすると、トナー収容器３２内にトナーが何［ｇ］あるかを計算しながら印刷動作を行う。トナー収容器３２内のトナー計算量が所定の閾値以下になると、推定ニアエンドというステータスとなり、新しいトナー収容器３２を準備するべきことをユーザーに通知する。そして、これを本実施形態では推定ニアエンドという。

一方で、上述したような確定ニアエンドのときには、トナー収容器３２にトナーが無いことをユーザーに通知する。この確定ニアエンドでは、サブホッパ６３内にトナーが残っているため印刷可能ではあるが、新しいトナー収容器３２に交換することも可能である。

そして、確定ニアエンドからサブホッパ６３内のトナーを消費したところでトナーエンドとなり、印刷動作が不可となってユーザーにトナー収容器３２を交換する旨の通知を行う。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
粉体を収納するトナー収容器３２などの収納容器と、収納容器から供給されたトナーなどの粉体を一時的に貯留し、当該一時的に貯留した粉体を通して補給対象に向けて排出する排出口が設けられたサブホッパ６３などの貯留容器と、収納容器からトナー落下搬送路６４などの粉体搬送路を通して貯留容器に粉体を搬送する第一駆動モータ１８２ａや搬送スクリュウ６１４などを有する収容器側駆動機構部１８１ａなどの第一搬送手段と、貯留容器から現像装置７などの補給対象に粉体を搬送する第二駆動モータ１８２ｂや搬送スクリュウ６２などを有するサブホッパ側駆動機構部１８１ｂなどの第二搬送手段と、貯留容器内に所定量の粉体が有るか無いかを検知するトナー量検知センサ１１１などの粉体量検知手段とを備えたトナー補給装置６０などの粉体補給装置において、所定量の粉体を搬送する粉体搬送動作で第二搬送手段が１回駆動したのに対して、粉体量検知手段が粉体無しを検知したときに、前記所定量を超えない量の粉体を搬送する粉体搬送動作で第一搬送手段を１回駆動させる制御を行う制御部１００などの制御手段を有する。
（態様Ａ）においては、第二搬送手段が１回駆動し、粉体量検知手段が粉体無しを検知したら、第一搬送手段を１回駆動させ、第二搬送手段の１回の駆動で搬送する粉体量を超えない量の粉体を収納容器から貯留容器に搬送する。これにより、粉体量検知手段が粉体無しと誤検知しても、第二搬送手段が１回駆動して貯留容器から補給対象に粉体を搬送することで貯留容器内の減った粉体量を超えない量の粉体が、第一搬送手段の１回の駆動で収納容器から貯留容器に搬送されるだけである。よって、第二搬送手段の駆動の有無によらず、粉体量検知手段が粉体無しを検知したら粉体有りを検知するまで第一搬送手段を駆動する構成で生じ得る、粉体無しと誤検知し、収納容器から貯留容器に粉体が過剰に搬送され貯留容器が満杯以上になることがない。したがって、第一搬送手段によって粉体が過剰に搬送されることで、収納容器から貯留容器への粉体搬送路が詰まるのを抑制することができる。
なお、第一搬送手段の１回の駆動で搬送される粉体量が、第二搬送手段の１回の駆動で搬送される粉体量よりも少ないと、経時使用により貯留容器内の粉体がなくなって空になってしまう。しかしながら、このような不具合に対しては、例えば、貯留容器内が空にならないよう所定のタイミングで収納容器から貯留容器に粉体を搬送して充填する充填制御を行えば良い。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記第二搬送手段を１回駆動する駆動時間よりも、上記第一搬送手段を１回駆動する駆動時間のほうが長い。これによれば、貯留容器内の粉体が不足するのを抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記第二搬送手段と連動して駆動し、上記貯留容器内の粉体を撹拌するマイラー１１２ａなどの粉体攪拌手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体量検知手段の検知面の前に瞬間的に発生した空間に粉体を搬送して、粉体無しと誤検知されるのを抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記粉体搬送路の粉体を収容可能な容量が、上記第一搬送手段が１回の駆動で搬送可能な最大粉体量の５倍以上である。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体量検知手段が２回誤検知しても、粉体搬送路の容量が、第一搬送手段が１回の駆動で搬送可能な最大粉体量の５倍以上の余裕があるため、粉体搬送路内で粉体詰まりが生じるのを抑制することができる。
（態様Ｅ）
像担持体と、少なくともトナーを含む現像剤を用いて前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置において、前記トナー補給手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）の粉体補給装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体搬送経路内で粉体詰まりが生じるのを抑えられ、良好な画像形成を行うことができる。

１ プロセスユニット
２ 感光体ユニット
３ 感光体
４ ドラムクリーニング装置
５ 帯電装置
６ 帯電ローラ
７ 現像装置
８ 第一現像剤搬送スクリュウ
９ 第一剤収容室
１０ トナー濃度センサ
１１ 第二現像剤搬送スクリュウ
１２ 現像ロール
１３ ドクターブレード
１４ 第二剤収容室
１５ 現像スリーブ
１６ マグネットローラ
１７ トナー補給口
１８ 連通口
１９ 連通口
２０ 光書込ユニット
２１ ポリゴンミラー
２２ 第一給紙カセット
２２ａ 第一給紙ローラ
２３ 第二給紙カセット
２３ａ 第二給紙ローラ
２４ 給紙路
２５ 搬送ローラ対
２６ レジストローラ対
３２ トナー収容器
３３ トナーボトル
３４ 容器先端カバー
３４ｂ 色非互換リブ
４０ 転写ユニット
４１ 中間転写ベルト
４５ 一次転写ローラ
４６ 二次転写バックアップローラ
４７ 駆動ローラ
４９ テンションローラ
５０ 二次転写ローラ
６０ トナー補給装置
６１ トナー搬送路
６２ 搬送スクリュウ
６３ サブホッパ
６４ トナー落下搬送路
６５ 揺動部材
７０ 収容器搭載部
７１ 挿入口形成部
７２ 容器受部
７３ 先端受部
８０ 定着装置
８１ 加圧加熱ローラ
８２ 定着ベルトユニット
８３ 加熱ローラ
８４ 定着ベルト
８５ テンションローラ
８６ 駆動ローラ
８７ 排紙ローラ対
８８ スタック部
１００ 制御部
１１１ トナー量検知センサ
１１１ａ センサ検知面
１１２ａ マイラー
１１２ｂ マイラー
１１３ａ 回転軸
１１３ｂ 回転軸
１１４ 回転軸
１４５ 駆動伝達ギヤ
１４６ａ ギヤ
１４６ｂ ギヤ
１４７ ギヤ
１６０ トナー補給装置
１８０ 駆動機構
１８１ａ 収容器側駆動機構部
１８１ｂ サブホッパ側駆動機構部
１８２ａ 第一駆動モータ
１８２ｂ 第二駆動モータ
３０１ 容器回転ギヤ
３０２ 螺旋状突起
３０３ 把手部
３０４ 汲み上げ部
３０５ 先端開口形成部
３３０ ノズル受入部材
３３１ ノズル受入口
３３２ 容器シャッタ部材
３３３ 容器シール部材
３３５ｂ シャッタ支持開口部
３３６ 容器シャッタバネ
３３９ ロック用開口
６０１ 容器駆動出力ギヤ
６０２ フレーム
６０３ 駆動モータ
６０３ａ ウォームギヤ
６０４ 駆動伝達ギヤ
６０５ 搬送スクリュウギヤ
６０７ ノズルホルダ
６０８ セットカバー
６０９ 容器ロック部材
６１０ ノズル開口部
６１１ 搬送ノズル
６１１ａ ノズル先端部
６１２ ノズルシャッタ部材
６１２ａ ノズルシャッタ鍔部
６１２ｂ ノズルシャッタ筒状部
６１３ ノズルシャッタバネ
６１４ 搬送スクリュウ
６１５ 容器セット部
７００ チップ

特開２０００−３５１４４５号公報

Claims (5)

1. 粉体を収納する収納容器と、
   前記収納容器から供給された粉体を一時的に貯留し、該一時的に貯留した粉体を通して補給対象に向けて排出する排出口が設けられた貯留容器と、
   前記収納容器から粉体搬送路を通して前記貯留容器に粉体を搬送する第一搬送手段と、
   前記貯留容器から前記補給対象に粉体を搬送する第二搬送手段と、
   前記貯留容器内に所定量の粉体が有るか無いかを検知する粉体量検知手段とを備えた粉体補給装置において、
   所定量の粉体を搬送する粉体搬送動作で前記第二搬送手段が１回駆動したのに対して、前記粉体量検知手段が粉体無しを検知したときに、該所定量を超えない量の粉体を搬送する粉体搬送動作で前記第一搬送手段を１回駆動させる制御を行う制御手段を有することを特徴とする粉体補給装置。
2. 請求項１の粉体補給装置において、
   上記第二搬送手段を１回駆動する駆動時間よりも、上記第一搬送手段を１回駆動する駆動時間のほうが長いことを特徴とする粉体補給装置。
3. 請求項１または２の粉体補給装置において、
   上記第二搬送手段と連動して駆動し、上記貯留容器内の粉体を撹拌する粉体攪拌手段を有することを特徴とする粉体補給装置。
4. 請求項１、２または３の粉体補給装置において、
   上記粉体搬送路の粉体を収容可能な容量が、上記第一搬送手段が１回の駆動で搬送可能な最大粉体量の５倍以上であることを特徴とする粉体補給装置。
5. 像担持体と、
   少なくともトナーを含む現像剤を用いて前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
   前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置において、
   前記トナー補給手段として、請求項１、２、３または４の粉体補給装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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